為了發(fā)展用于第六代戰(zhàn)斗機的動力,美國空軍已通過自適應通用發(fā)動機技術(ADVENT)、自適應發(fā)動機(AETD)技術發(fā)展和下一代(NextGen)項目推進第六代戰(zhàn)斗機F-X配套發(fā)動機的技術成熟,而海軍則通過變循環(huán)先進技術(VCAT)項目實現(xiàn)相關技術成果滿足海軍的應用需要。 IHPTET計劃成功結束之后,美國從2006年開始實施其后續(xù)計劃——“經濟可承受的通用先進渦輪發(fā)動機”(VAATE)計劃。這個計劃的特點是不針對具體發(fā)動機型號,而只注重于關鍵技術的研究和試驗驗證.為型號發(fā)展提供技術基礎和直接的技術支持。相比之下.我國航空動力的基礎研究工作經費投入太少.尤其缺少技術驗證階段。
在VAATE的技術支撐下,美軍又開始實施了ADVENT項目和HEETE項目,前者主要解決發(fā)動機節(jié)省燃料提高航程的問題,而后者則主要將注意力放在了新型高性能壓氣機上面,這些技術的成功為新一代發(fā)動機提供了堅實的基礎。由于新一代自適應變循環(huán)發(fā)動機采用了新型進氣道設計,這種發(fā)動機進氣結構要求飛行器結構的橫面積更大,未來戰(zhàn)斗機可能會更“扁”,未來戰(zhàn)斗機的進氣道很有可能設在飛機脊背上。 ADVENT的關鍵技術就是是自適應風扇,這個風扇系統(tǒng)可以通過一個在正常核心空氣流和外涵道空氣流之外的第3股空氣流,提供一個可變的涵道比,能夠在起飛時為增加推力而關閉,在巡航時為減少燃油消耗和阻力而打開。最終,ADVENT的技術將被應用在下一代轟炸機、運輸機和大型無人機領域,這些飛機將因為這項技術而飛得更遠。 從近日美國公布的ADVENT技術核心機測試來看,美國已經完成了對五代發(fā)動機最關鍵技術的技術研究,即將轉向發(fā)動機研制的第三個階段,即發(fā)動機整機研制,這是發(fā)動機研制歷程上的一個關鍵階段,將決定美軍發(fā)動機發(fā)展的進度。 AETD技術最終目的是研制一種先進的變循環(huán)發(fā)動機,所謂變循環(huán)發(fā)動機,是指在一臺發(fā)動機上,通過改變發(fā)動機的一些部件的幾何形狀、尺寸或者位置,來實現(xiàn)不同熱力循環(huán)的燃氣渦輪發(fā)動機。目前美國GE公司在變循環(huán)發(fā)動機研制中處于世界領先地位。 20世紀70年代,美國開始加大力度研究軍用變循環(huán)發(fā)動機。GE公司研制了從YJ101第一代變循環(huán)驗證機到GE21、GE33即后來的YF120,以及可控壓比發(fā)動機等一系列變循環(huán)預研驗證機。尤其是YF120還參加了美國第四代動力的選型,是世界上第一種經飛行驗證的戰(zhàn)斗機用變循環(huán)發(fā)動機。 變循環(huán)發(fā)動機能夠通過更改配置實現(xiàn)任意速度、高度點的最高效率。例如,它可以像渦噴發(fā)動機一樣在超聲速飛行,也可以在亞聲速巡航時具有大涵道比渦扇發(fā)動機的效率。現(xiàn)有跡象意味著第六代戰(zhàn)斗機將設計需要更好地滿足超聲速巡航性能要求,即使這項性能并非明確的要求。 目前,美軍的ADVENT和AETD兩大發(fā)動機研制技術進展順利,而在AETD之后,是在美國空軍的NextGen項目下進行實用型自適應發(fā)動機的研制,這個計劃將在2016年開始實施,未來至2025年左右下一代新型發(fā)動機將可能裝備第六代戰(zhàn)斗機。按照美軍目前六代戰(zhàn)斗機的研制計劃,美軍將在2020年之后開始六代機研制,2025年左右首飛,2030年左右裝備部隊,按照這個規(guī)劃,美軍的下一代發(fā)動機也將同步推出。
而與此同時,我國第四代發(fā)動機仍處于試制階段,中國必須加快下一代發(fā)動機的研制,不能讓中美差距繼續(xù)拉大,一些分析人士不無憂心地說:“再等,就要落后40年了”。 |
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